Titanijum je osjetio, porozan, visoko provodljiv i korozičan materijal, pojavio se kao kritična komponenta u modernoj elektrolizerskom sistemu, omogućava skalabilnu proizvodnju zelene energije, poput trajnog i efikasnog elektrolizerskog materijala, što je vrlo važno razumjeti u ulozi titanijuma u Elektrolizer .
Temeljni principi titanijuma osjećali su se u elektrolizu
Elektroylizatori koriste elektrohemijski proces za odvajanje vode (H2O) u vodik (H₂) i kisik (o₂) . titanijum koji se smatraju difuzijskim slojem (GDL) ili supstrat elektrode zbog njegovih jedinstvenih svojstava:
Porozna struktura
Titanium Felt mreža međusobno povezanih vlakana stvara staze visoke površine za:
Difuzija plina: efikasan prijevoz H₂ i O₂ dalje od reakcijskih mjesta .
Likvidna prožima: Jedinstvena distribucija elektrolita (E {. g ., koh u alkalnim sistemima) ili vode (u PEM sistemima) .
Ova struktura sprečava da se plinski mjehurići začepljenju elektrode, osiguravajući neprekidne reakcije .
Električna provodljivost
Brzi transport elektrona između sloja katalizatora i trenutni kolektor omogućen je malim otporom Titanium .
Ovo minimizira gubitke energije i poboljšava efikasnost elektrolizera .
Elektrohemijska stabilnost
Titanijum formira pasivni oksidni sloj (TIO₂) u korozivnom okruženju, zaštitu od degradacije u:
Acilic PEM ELECTROLYZERS .
Alkalni elektrolyzersi .
Visoka temperatura čvrsti oksidni elektroolizionici .
Podrška katalizatora
Titanium Felt-ova gruba površina pruža sidrenje za katalizatore (e . g ., Iridium, Platinum) .
Povećava korištenje katalizatora i dugovječnost sprečavanjem odreda tokom evolucije plina .
Ključne funkcionalne uloge filca Titanium
1. Sloj difuzije plina (GDL)
U protonskim membranima (PEM) Elektroylizatorima, titanijum su se smatrali GDL-om, postavljenim između membrane sa katanolovom (ccm) i bipolarnom pločom . njegove uloge uključuju:
Transport gasa: usmjerava H₂ (katoda) i o₂ (anoda) daleko od katalizatora kako bi se spriječilo blokiranje aktivnih web lokacija .
Upravljanje vodama: omogućava vodom da dođe do sloja katalizatora za kontinuirano dijeljenje tijekom izbacivanja viška kako bi se izbjeglo poplave .
2. Supstrat elektrode
U alkalnim i PEM sistemima, titanijum je osjetio kao okosnicu za elektrode:
Trenutna distribucija: ravnomjerno distribuira električnu struju po sloju katalizatora, sprečavajući vruće točke .
Mehanička podrška: održava strukturni integritet pod uslovima visokog pritiska (e . g ., 30-70 bara u PEM sistemima) .
3. Barrier otporna na koroziju
U Chlor-Alkali Electrolyzers (proizvodnja hlora i naoh), titanijum se osjećao iz sastanka:
Okruženja bogate hlorom na anodi .
Kaustična soda (naoh) na katodi .
Ovo eliminira degradaciju materijala viđen u tradicionalnim referima čelika ili nikla .
4. Termičko upravljanje
Visoka toplotna provodljivost titanijumskih pomagala u rasipanju topline proizvedenog tokom operacije visokog trenutnog gustoće .
Sprječava pregrijavanje, što može osnovati komponente ili smanjiti aktivnosti katalizatora .
